任潔如,馬運(yùn)芳,王建華#a,陳 跡#b(1.新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,烏魯木齊 830054;.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,烏魯木齊 830054)
阿苯達(dá)唑(Albendazole)是一種廣譜抗寄生蟲藥,被世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦為抗包蟲病的主要藥物之一,近年來(lái)越來(lái)越多地使用于臨床,其療效得到了較為廣泛的認(rèn)可[1]。但是阿苯達(dá)唑的水溶性差,腸道吸收率、體內(nèi)血藥濃度、生物利用度均較低,因此嚴(yán)重制約了阿苯達(dá)唑的推廣應(yīng)用[2]。本課題組前期通過液相沉淀法制備了阿苯達(dá)唑納米混懸液,但納米混懸液長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性不佳,即藥物長(zhǎng)期在液體環(huán)境中可發(fā)生沉降、聚集、降解、變性等各種不穩(wěn)定現(xiàn)象。為提高其貯存穩(wěn)定性,筆者采用冷凍干燥技術(shù)對(duì)納米混懸液進(jìn)行干燥制得阿苯達(dá)唑納米微粉,顯著提高了其常溫放置穩(wěn)定性。但在凍干過程中,預(yù)凍溫度、凍干保護(hù)劑的種類與質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。為此,本研究主要以阿苯達(dá)唑納米微粉的粒徑、Zeta電位為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)上述因素進(jìn)行考察,旨在確定最佳凍干工藝。
LG10-2.4A 高速離心機(jī)(北京醫(yī)用離心機(jī)廠);TGL-16B離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);JY92-ⅡDN 超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝科技股份有限公司);ZEN3690 激光粒度分布儀(英國(guó)Malvern公司);FD5-6P冷凍干燥機(jī)(美國(guó)SIM公司)。
阿苯達(dá)唑原料藥(廣西桂林南藥股份有限公司,批號(hào):M-D60605,純度:>99%);冰醋酸(臺(tái)山市新寧制藥有限公司,批號(hào):20120209);聚丙烯酸鈉(美國(guó)Sigma-Aidrich公司,批號(hào):20060810);泊洛沙姆188(P188,南京威爾化工公司,批號(hào):20060401);聚山梨酯80(天津市福晨化學(xué)試劑廠,批號(hào):20090207);葡萄糖(天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司,批號(hào):20100407);麥芽糖(上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司,批號(hào):20120812);蔗糖、乳糖(天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心,批號(hào):20031022、20030612);海藻糖(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào):F20061214);甘露醇(天津永晟精細(xì)化工有限公司,批號(hào):20000318);木糖醇、山梨醇(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所,批號(hào):20090318、20090605);甘氨酸(美國(guó)Amresco公司,批號(hào):20101206458),以上試藥均為分析純;水為去離子水。
采用液相沉淀法,稱取處方量的阿苯達(dá)唑原料藥粉,用冰醋酸將其完全溶解,制得阿苯達(dá)唑的冰醋酸溶液。同時(shí)制備含有聚丙烯酸鈉和P188的混合溶液,在超聲和攪拌的條件下,將此混合溶液快速加入阿苯達(dá)唑的冰醋酸溶液中,得到阿苯達(dá)唑納米混懸液。
將“2.1”項(xiàng)下制得的阿苯達(dá)唑納米混懸液,在離心半徑5 cm(下同)、10 000 r/min的條件下離心,取出離心產(chǎn)品,加入凍干保護(hù)劑,于低溫冰箱中預(yù)凍后冷凍干燥;待其完全干燥后得阿苯達(dá)唑納米微粉,置于干燥器中避光保存。
精密稱取阿苯達(dá)唑納米微粉2 mg 于10 ml 量瓶中,加入10 μl 的10%聚山梨酯80 溶液復(fù)溶,超聲5 min 后用蒸餾水定容至刻度,續(xù)超聲30 min。取5 ml 分散溶液于超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)上強(qiáng)超聲5 min,采用ZEN3690激光粒度分布儀測(cè)定強(qiáng)超聲后阿苯達(dá)唑納米微粉的粒徑和Zeta電位。
測(cè)定復(fù)溶后的阿苯達(dá)唑納米微粉粒徑,粒徑較小者為佳。帶負(fù)電荷的微粒易被肝細(xì)胞攝取。通常Zeta電位絕對(duì)值越高,其粒子間的靜電斥力越大,體系越不容易發(fā)生聚集,物理穩(wěn)定性越好,越易被肝細(xì)胞攝取而靶向于肝部。Zeta電位絕對(duì)值超過30 mV 被認(rèn)為是靜電穩(wěn)定的納米混懸液,但過大會(huì)有細(xì)胞毒性[4-6]。
觀察阿苯達(dá)唑納米微粉的外觀,以表面松散多孔、色澤一致為佳。
利用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,采用單因素方差分析。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)α=0.05,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.6.1 預(yù)凍溫度 為防止真空升華時(shí)產(chǎn)生噴瓶或鼓泡等現(xiàn)象,預(yù)凍溫度必須過冷。文獻(xiàn)[7]報(bào)道至少要確保在體系共熔點(diǎn)溫度以下,產(chǎn)品才能完全凍結(jié)實(shí)。故本試驗(yàn)分別考察-20、-35、-80 ℃下預(yù)凍12 h,解析干燥和升華干燥條件相同,不同預(yù)凍溫度對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響,結(jié)果見表1。
表1 不同預(yù)凍溫度對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 1 Effects of different pre-freezing temperatures on albendazole nanometer powder(,n=3)
表1 不同預(yù)凍溫度對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 1 Effects of different pre-freezing temperatures on albendazole nanometer powder(,n=3)
由表1 可知,在-20、-35、-80 ℃預(yù)凍制得的樣品各評(píng)價(jià)指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),均能得到較好預(yù)凍效果。從節(jié)能的角度考慮,選擇預(yù)凍溫度為-20 ℃。
2.6.2 單一凍干保護(hù)劑 精密稱取10份阿苯達(dá)唑混懸液離心后的沉淀,于沉淀中分別加入9種常用的凍干保護(hù)劑(葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、海藻糖、木糖醇、甘露醇、山梨醇、甘氨酸),固定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%,另取1份為不加凍干保護(hù)劑的空白對(duì)照,解析干燥和升華干燥條件相同,以粒徑、Zeta電位、外觀為指標(biāo),考察不同種類凍干保護(hù)劑對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響,結(jié)果見表2(“+++”表示表面松散多孔,為均勻乳白色且色澤均一;“++”表示表面松散多孔,色澤不均一,乳白色表面有少量黃色斑塊;“+”表示表面較松散,色澤不一,乳白色表面有大量黃色斑塊)。
表2 不同凍干保護(hù)劑對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 2 Effects of different cryoprotectants on albendazole nanometer powder(,n=3)
表2 不同凍干保護(hù)劑對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 2 Effects of different cryoprotectants on albendazole nanometer powder(,n=3)
由表2 可知,凍干保護(hù)劑對(duì)凍干產(chǎn)品均有較好的保護(hù)作用,在相同實(shí)驗(yàn)條件下,分別加入葡萄糖和甘露醇后的凍干品粒徑較小且Zeta電位絕對(duì)值較高。甘露醇作為單一凍干保護(hù)劑,可以使凍干產(chǎn)品獲得較好的外觀,表面松散多孔。加入葡萄糖凍干后的產(chǎn)品卻不具備良好的外觀,表面有少量黃色斑塊。而且一般不單獨(dú)使用單糖作為凍干保護(hù)劑,將其與其他凍干保護(hù)劑聯(lián)用效果更好。因此,筆者考慮將葡萄糖和甘露醇聯(lián)用并考察兩者的配比,以期實(shí)現(xiàn)滿意的凍干效果。
2.6.3 兩種凍干保護(hù)劑的配比 精密稱取阿苯達(dá)唑納米混懸液離心后的沉淀,固定凍干保護(hù)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%,預(yù)凍溫度為-20 ℃,解析干燥和升華干燥條件相同,以粒徑和Zeta電位為指標(biāo),分別考察葡萄糖-甘露醇按不同配比(1 ∶9、2 ∶8、3 ∶7、4 ∶6、5 ∶5、6 ∶4、7 ∶3、8 ∶2、9 ∶1)組合后對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響,結(jié)果見表3。
表3 葡萄糖與甘露醇不同配比對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 3 Effects of different ratios of glucose to mannitol on albendazole nanometer powder(,n=3)
表3 葡萄糖與甘露醇不同配比對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 3 Effects of different ratios of glucose to mannitol on albendazole nanometer powder(,n=3)
由表3 可知,葡萄糖-甘露醇配比為3 ∶7 時(shí)所制凍干產(chǎn)品的粒徑最小。因此,最后確定以葡萄糖-甘露醇配比為3 ∶7 作為凍干保護(hù)劑的最佳配比。
2.6.4 凍干保護(hù)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù) 精密稱取阿苯達(dá)唑納米混懸液離心后的沉淀,以葡萄糖-甘露醇(3 ∶7)為凍干保護(hù)劑,預(yù)凍溫度為-20 ℃,解析干燥和升華干燥條件相同,分別考察不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0、2%、4%、8%、12%、16%)凍干保護(hù)劑對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉凍干的影響,結(jié)果見表4。
表4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)凍干保護(hù)劑對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 4 Effects of different mass concentrations of cryoprotectants on albendazole nanometer powder(,n=3)
表4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)凍干保護(hù)劑對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的影響(,n=3)Tab 4 Effects of different mass concentrations of cryoprotectants on albendazole nanometer powder(,n=3)
由表4可知,當(dāng)凍干保護(hù)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí),凍干產(chǎn)品粒徑、Zeta電位為最佳,復(fù)溶性較好,因此確定凍干保護(hù)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。
最終篩選出最佳凍干處方:預(yù)凍溫度為-20 ℃,凍干保護(hù)劑為葡萄糖-甘露醇(3 ∶7),其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。取阿苯達(dá)唑納米混懸液,按最佳處方平行凍干5 份阿苯達(dá)唑納米微粉,測(cè)定其粒徑、Zeta電位。結(jié)果,所制阿苯達(dá)唑納米微粉的粒徑均較小,平均粒徑為(208.03±2.13)nm,RSD 為1.02%(n=5);平均Zeta電位為(-15.53±0.18)mV,RSD為1.13%(n=5)。
冷凍干燥,是指先將濕物料的水分在低溫下凍結(jié)成固態(tài)的冰,然后在真空條件下,使冰升華為水蒸氣,再用真空系統(tǒng)的捕水器將水蒸氣冷凝,從而獲得干燥制品的技術(shù)[8]。具體分為3 個(gè)過程:預(yù)凍、升華干燥和解析干燥[9]。因?yàn)閮x器設(shè)備原因,本實(shí)驗(yàn)尚不能調(diào)節(jié)解析干燥和升華干燥的條件,故本次實(shí)驗(yàn)僅對(duì)預(yù)凍溫度進(jìn)行了考察。納米混懸液屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,凍干制劑特有的疏松多孔結(jié)構(gòu)可以使藥物重新吸水而恢復(fù)活性,而且凍干制劑含水量低,易長(zhǎng)期穩(wěn)定保存[10]。冷凍干燥是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程[11],凍干保護(hù)劑的選擇或濃度控制不當(dāng)會(huì)使凍干產(chǎn)品外觀致密、不易復(fù)溶[12]。故本實(shí)驗(yàn)從預(yù)凍溫度和凍干保護(hù)劑的角度對(duì)凍干工藝進(jìn)行了考察,以便更好地提高其貯存穩(wěn)定性。
本文研究了阿苯達(dá)唑納米混懸液的凍干工藝,結(jié)果表明,未加凍干保護(hù)劑的凍干粉粒徑較大,且凍干過程中易于沸騰和鼓泡,較不穩(wěn)定。而本實(shí)驗(yàn)選用的凍干保護(hù)劑溶解度大、濃度較低,溶解后呈均一溶液狀態(tài)(粒子直徑<1 nm),在ZEN3690 激光粒度分布儀上無(wú)法測(cè)出粒徑,對(duì)納米微粉的粒徑測(cè)量影響較小。筆者經(jīng)單因素考察后制備的阿苯達(dá)唑納米微粉不易鼓泡,凍干產(chǎn)品的外觀相對(duì)松散。通過凍干工藝優(yōu)化,制得的納米微粉平均粒徑為200 nm左右,Zeta電位等指標(biāo)較優(yōu),工藝簡(jiǎn)單易行、重現(xiàn)性好;且本品在水中較易分散,再分散性較好,達(dá)到了凍干實(shí)驗(yàn)的目的。因此為了提高實(shí)驗(yàn)效率,沒有再選用正交實(shí)驗(yàn)等方法。納米微粉不僅有效提高了阿苯達(dá)唑納米混懸液的穩(wěn)定性,而且提高了阿苯達(dá)唑在水中的溶解度,對(duì)阿苯達(dá)唑納米微粉的進(jìn)一步動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,提供了理論依據(jù)。本品有望制成一種新型的阿苯達(dá)唑納米制劑。
[1]魏麗紅,張永軍,陳衛(wèi)軍,等.阿苯達(dá)唑自微乳化釋藥系統(tǒng)大鼠體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)的研究[J].農(nóng)墾醫(yī)學(xué),2011,33(2):125.
[2]張光宇,晏語(yǔ),倪進(jìn),等.阿苯達(dá)唑-殼聚糖微球的制備及其質(zhì)量指標(biāo)的考察[J].抗感染藥學(xué),2012,9(2):108.
[3]陳跡,馬運(yùn)芳,王建華.阿苯達(dá)唑納米微粉制備工藝研究[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2014,37(1):40.
[4]陳玉祥.納米藥物評(píng)價(jià)技術(shù)與方法[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012:59.
[5]徐紅,高萌,張成鴻,等.青藤堿聚乳酸羥基乙酸共聚物-水溶性維生素E 納米粒的質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].中國(guó)藥房,2015,26(7):982.
[6]陳莉,湯忞,陸偉根.納米混懸劑粒徑穩(wěn)定性及其控制策略[J].世界臨床藥物,2010,31(4):247.
[7]賈莉,趙輝,劉沛沛.阿霉素脂質(zhì)體的凍干工藝考察[J].北方藥學(xué),2013,10(8):63.
[8]耿錕錕,熊非,朱家壁,等.用于藥物制劑的冷凍干燥技術(shù)及相關(guān)影響因素[J].藥學(xué)進(jìn)展,2011,35(3):104.
[9]楊應(yīng)國(guó),胡小華,龐明.干燥技術(shù)在制備納米粉體中的應(yīng)用[J].安徽化工,2005,2(34):28.
[10]姚靜,張自強(qiáng).藥物凍干制劑技術(shù)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2007:2.
[11]武華麗,胡一橋.冷凍干燥制劑的穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥學(xué)雜志,2001,36(7):436.
[12]Matthew JB,Zhang T,Tanja W,et al.Identification of ancient remains through genomic sequencing[J].Genome Res,2008,18(8):1 347.